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2016 年度 実施状況報告書

迅速・高精度な組織切片in situ遺伝子定量分析法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K15199
研究機関日本女子大学

研究代表者

佐藤 香枝  日本女子大学, 理学部, 准教授 (40373310)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードmRNA / Padlock probe
研究実績の概要

がんの病理診断において、病理標本からの形態を保ったままの癌遺伝子の変異解析は、革新的な診断ツールになり得る。本研究では、マイクロデバイスにより、少ない試薬量で、効率良く 組織切片からがん遺伝子が検出できる方法を開発し、病理検査の新しい方法への適応可能性を探索する。病理診断の課題である「病理標本上で形態を保ったままの遺伝子変異の検出」「質的・量的に精度の高い検出」「迅速性」を持った方法論の確立を目的に、マイクロデバイスを用いた細胞内 Padlock RCA法による遺伝子変異検出法の開発を行う。昨年度、数の多いβアクチンのmRNA検出は容易にできたもののがん遺伝子K-rasの検出は蛍光顕微鏡で検出するには産物数が少なく輝度も低かったため、今年度はmRNAの検出を中心に研究した。

培養細胞を用いてβアクチンmRNAの分析をモデル実験として検討を行った。RCA産物数の再現性が悪いため原因を探ったところ、前処理であるパラホルムアルデヒドの固定が十分でないと産物が得られないことが示された。これはmRNAが細胞内に留まらず、複数回におよぶ洗浄過程で細胞外に流れ出てしまったためと考えられる。そこで、パラホルムアルデヒドの濃度を検討したところ、一般的な条件である4%のときに最も産物数を得ることができた。このとき、輝度も十分な値を得ることができた。

一方、がん遺伝子K-rasの検出用のPadlock probeの特異性の確認を合成オリゴDNAで行った。Padlock probeの末端を変異の配列とした場合と、末端から二塩基目を変異の配列とした場合を比較したところ、末端から二塩基目に変異の配列とした場合、フルマッチの場合のみしか産物が得られないことが確かめられた。このプローブの特異性については、Anal.Biochem.2017の中で報告した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度の目的であったがん遺伝子K-rasの検出の改善まで実験を行っていないため遅延しているが、パラホルムアルデヒドの濃度検討やプローブの特異性を確かめる実験は当初の目的に無かった実験で、これについては明確な結果が得られたので、総合的には進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

固定時間も検討し、最適な固定化条件を調べ、がん遺伝子K-rasの検出を試みる。反応の高速化についての検討としては、溶液の撹拌の効果について再検討をする。溶液の入れ替え時に溶液が残らないようなチップの形状も検討する。

次年度使用額が生じた理由

すでに購入済みのプローブと細胞を使用した実験を主に行ったために、新規に購入したものが少なかった。

次年度使用額の使用計画

がん遺伝子の検出のためのがん細胞株の購入と反応に使用する生化学試薬を購入する。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Molecular crowding improves bead-based padlock rolling circle amplification2017

    • 著者名/発表者名
      N Sasaki, Y Gunji, C Kase, K Sato
    • 雑誌名

      Analytical Biochemistry

      巻: 519 ページ: 15-18

    • DOI

      10.1016/j.ab.2016.12.002

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] マイクロチップを用いた細胞内Padlock/RCA法による遺伝子分析の高効率化2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤 香枝 ・ 石垣 有理
    • 学会等名
      日本分析化学会第65年会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2016-09-16

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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